負泊松比材料
該綜述系統地總結了負泊松比材料的最新研究進展,分析了應變,微觀結構等調控材料泊松比的方法。最后闡述了各種功能材料中多種負系數特性(負泊松比,負熱膨脹以及負壓縮性)以及它們之間可能的共存現象,并提出了負泊松比材料的潛在研究方向和調控泊松比的新方法。 作為基本的彈性變量,泊松比(Poisson’s ratio)定義為在垂直與加載方向與加載方向之間的形變量比值。它表征了材料在載荷作用下發生形狀畸變或者體積變形之間的競爭,為衡量材料受力下的彈性形變提供了最基本的度量標準,并在材料和力學等領域得到廣泛的應用。? 綜述了負泊松比材料的研究進展,包括負泊松比材料理論研究、天然和人工制備,特別是當前各類熱門材料(包括生物材料,有機大分子材料,3-D打印材料,金屬有機骨架材料和碳納米管、黑磷以及諸多電子氧化物外延薄膜等低維材料)的負泊松比現象。分析了負泊松比材料所具備的幾何/內在晶體結構,確定材料結構-負泊松比特性之間的關系。探索泊松比隨材料結構和外界環境(溫度和壓強)的可變性,通過比較各類調控方式,尋找負泊松比材料,并對未來負泊松比材料的力學性能研究及應用進行了展望。
南方科技大學
2021-04-13